宇宙是“人为(wèi)制造”的？为何会存(cún)在科(kē)学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什(shén)么？人类为了寻找暗物质存在的证据，科学(xué)家们在过去(qù)的几十(shí)年当中进行了超过50次的长期(qī)实验，但是却没有发现(xiàn)任何的有效证据(jù)。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的自然哲学数(shù)学原(yuán)理(lǐ)一书(shū)中，埃(āi)萨克牛顿发表了(le)万有引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往(wǎng)后的几百(bǎi)年(nián)来(lái)，当(dāng)天(tiān)文学家(jiā)们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合(hé)万(wàn)有引(yǐn)力定律的时(shí)候(hòu)，他们就会知道，周(zhōu)围(wéi)一定有未知的天(tiān)体通过引力在摄动它的轨道。比(bǐ)如在(zài)1846年，奥(ào)本(běn)勒维耶就通过(guò)天(tiān)王星运行轨道的异常，推算并且发现(xiàn)了海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应(yīng)用万(wàn)有引力定律所取得重大天文成就的例子。但是(shì)这些发(fā)现都是(shì)在恒星系(xì)统的尺(chǐ)度当中，可(kě)当我们上升到星系或者是(shì)星团的(de)尺度，事(shì)情(qíng)就开始(shǐ)变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在研(yán)究和(hé)测量(liàng)后发星系团(tuán)的质量。这是(shì)一个由数千(qiān)个星系所(suǒ)组成的巨大星(xīng)系团，这些星系被引力(lì)束缚(fù)在一起(qǐ)。测量星系团(tuán)的质(zhì)量一般会使用到(dào)两种方法(fǎ)，当两种(zhǒng)方法结(jié)果(guǒ)一致，就可以确定其质(zhì)量的范(fàn)围。

第一种是获得其"光度学的质量"，需要(yào)的数据是测量各个星系的光(guāng)度。

第二种是动(dòng)力学质(zhì)量的计算，是利用光谱(pǔ)红(hóng)移测(cè)量星(xīng)系团中的各个星(xīng)系(xì)相对于星系团的运动速度。当测量结(jié)果出来之后，兹威基彻底懵(měng)了(le)，“动力学(xué)质量”竟然是“光度学(xué)质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味(wèi)着，后发(fā)座星系团有99%的质(zhì)量消失(shī)了，或者说这99%的(de)质量并(bìng)不以可见光的形式所存(cún)在(zài)，我们(men)无法看到。最诡异的(de)是(shì)，在测量速(sù)度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系团中(zhōng)很多星系(xì)的速度比(bǐ)理论上(shàng)要快得多，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可见星系(xì)的质(zhì)量所产生的引(yǐn)力(lì)是(shì)无法(fǎ)将它们(men)束缚(fù)在星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星(xīng)系(xì)团(tuán)之(zhī)外了，除(chú)非有一种神(shén)秘的(de)力(lì)量在(zài)起作(zuò)用，这种(zhǒng)力量来源(yuán)于某种隐(yǐn)形的物质。

据此，兹维基提出了这样部(bù)分(fēn)不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光(guāng)、反射光(guāng)，但是它们却占据着宇宙(zhòu)中绝(jué)大(dà)部分的质量。只是当时(shí)的人们对这样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才(cái)再一(yī)次(cì)出现。天(tiān)文(wén)学家维拉鲁宾和肯特(tè)福特在(zài)观测仙(xiān)女座(zuò)星系中(zhōng)的恒星运动。理论(lùn)上来(lái)说，距离中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒星(xīng)在其(qí)轨(guǐ)道上的(de)运行速(sù)度(dù)就会越慢(màn)。但是他们观测的结果却让人感到不可(kě)思议。

随着与中心距离的(de)增加(jiā)，恒星的旋转速度几(jǐ)乎保(bǎo)持不变。可是根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在星系当中如(rú)果没有足(zú)够大的质量来吸引它(tā)们，这些(xiē)外围(wéi)的(de)恒(héng)星早就(jiù)被甩到宇宙当中了(le)。基于这种现象，科(kē)学家们会使用一种相对标(biāo)准(zhǔn)的(de)方(fāng)法(fǎ)来解释暗(àn)物质的存在，这种(zhǒng)方(fāng)法就(jiù)是测(cè)量星系(xì)当(dāng)中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如(rú)果出现异常(cháng)的结果，就(jiù)认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科学家们通过射电望远镜测量了距(jù)离(lí)星系中心更远距(jù)离的(de)氢元素(sù)，发现它们的旋转速度(dù)并不符合牛顿的(de)力学定律。我(wǒ)们的太(tài)阳系也不例外，太阳系位于银河系的(de)第(dì)三悬臂(bì)之上，距离(lí)银(yín)河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引力定律进(jìn)行计算，太(tài)阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这(zhè)个实(shí)际速(sù)度远远大于理论速(sù)度，那么(me)产生以(yǐ)上这(zhè)种向心加速度的原因很可能就是存在着(zhe)一(yī)种我们(men)看不到的物质，是这(zhè)些暗物质的(de)引力效应将星系聚集在了一起。

也是从这(zhè)时开(kāi)始，越来越多的研究(jiū)人(rén)员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根据星系(xì)外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当中暗(àn)物(wù)质的质(zhì)量(liàng)占整个星(xīng)系质量的(de)85%。但(dàn)是，暗物(wù)质(zhì)并不是唯一可以解(jiě)释这个现(xiàn)象的(de)原因。在(zài)一项(xiàng)新的研(yán)究(jiū)当中(zhōng)，科学家们发(fā)现，几乎(hū)没有引(yǐn)力效应的遥远恒星(xīng)之间(jiān)，也(yě)会出现(xiàn)速度上的微(wēi)小(xiǎo)差异。另外，天(tiān)文学家还发(fā)现了一个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星系距(jù)离(lí)地球大(dà)约(yuē)2.5亿光年(nián)，大小和银河系不多，但是星系(xì)当中存在(zài)的恒星(xīng)数量却只(zhǐ)有银河系的千(qiān)分(fēn)之一。

重庆小面调料哪个牌子正宗一些呢 重庆小面是碱水面吗type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/a67445eab7c8392.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所以在理论(lùn)上(shàng)，该(gāi)星(xīng)系必须(xū)存(cún)在暗物质，否则(zé)就(jiù)会分(fēn)崩(bēng)离析。但是科(kē)学家们使(shǐ)用最先进的望远(yuǎn)镜对(duì)其进(jìn)行(xíng)了40个小时的详(xiáng)细(xì)测(cè)量之后，发现星系中的恒星运动是(shì)可以用正常的物(wù)质和(hé)力学定律来解释的(de)。那(nà)么又(yòu)有人提出，也许该(gāi)星系的暗物质，已经(jīng)被附(fù)近(jìn)的另一个(gè)大星系(xì)剥离了。奇怪(guài)的是，它的(de)附近没有(yǒu)任(rèn)何(hé)星系存在。造成(chéng)这些(xiē)现象的除了暗(àn)物质的假说(shuō)之(zhī)外(wài)，另一(yī)种(zhǒng)可能就(jiù)是(shì)人类对引力的理解还不(bù)够全面(miàn)，引力很可能在不同尺度(dù)空间(jiān)中的工作(zuò)方(fāng)式是不同的，这意味着(zhe)在行星系尺度中的天体(tǐ)会沿着它们(men)的轨道，按照我们所理解的方(fāng)式运动。但是(shì)上升到星系和星团的尺度，引力之(zhī)间的相互作用则是不同的方式(shì)。对于在星系团之(zhī)间(jiān)的相互作用，科学(xué)家还引(yǐn)入了(le)外部场效应的概(gài)念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质量(liàng)之间会产生对彼(bǐ)此特殊(shū)的(de)效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我们需要对(duì)现在的物理定律进行修正(zhèng)，这些发现(xiàn)也让(ràng)很多人(rén)认为(wèi)暗物(wù)质(zhì)假说理(lǐ)论就此终(zhōng)结。但是在宇宙当中还(hái)有关于(yú)暗物质存在的(de)其他的理论证据(jù)，这些理(lǐ)论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜(jìng)”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星(xīng)系团，由两(liǎng)个碰撞的(de)星系(xì)团所组(zǔ)成，类似这样的星团，它们(men)大部分的普(pǔ)通(tōng)质量都在星系的(de)气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小(xiǎo)时发生(shēng)碰(pèng)撞的时候(hòu)，星(xīng)际(jì)气体的相互作用就会(huì)导致(zhì)温度的急剧升高，速度大幅(fú)降低。所(suǒ)以在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大(dà)部(bù)分的质(zhì)量将位于所有这些气体所在的中间区(qū)域。那么(me)我们通(tōng)过什么来验(yàn)证它(tā)的(de)质量区域到(dào)底是不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦(wéi)伯太(tài)空望远镜(jìng)传回了宇(yǔ)宙当(dāng)中第一张全(quán)彩的高清(qīng)照片，在照片中我们可(kě)以明显地看到很多星系似乎被(bèi)拉伸产生了巨大的形(xíng)变(biàn)。其实这些星系本身并不是(shì)真(zhēn)的(de)被扭曲(qū)了(le)，也不是(shì)韦(wéi)伯望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)出了(le)什么问题，而是这(zhè)样极遥(yáo)远(yuǎn)的天体和(hé)我们地(dì)球上(shàng)的观测者之(zhī)间。被一个质量(liàng)超级巨大的(de)天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个(gè)超大质量(liàng)的东西的引力(lì)，会使身后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这个现象(xiàng)就是引力透镜效应。这个(gè)巨大的天体可能是超大质量的黑洞或(huò)者是暗物(wù)质。

所以当人们对子弹星(xīng)系团观测的时候(hòu)，发现(xiàn)它的大(dà)质(zhì)量(liàng)区域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所以最好的(de)解释方法就是当星(xīng)团发生全部的(de)碰(pèng)撞时(shí)，可被观测(cè)到的(de)质量气体被卡在(zài)了中间，暗物质则直接(jiē)通过(guò)了这个区域，并在两边形成(chéng)了引力透镜。对(duì)子(zi)弹星系(xì)团的引力透镜研究也被认为是暗物(wù)质存(cún)在(zài)的迄今为止最(zuì)好的(de)理论(lùn)证据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇(yǔ)宙当中最古老(lǎo)的(de)光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后，可见(jiàn)光(guāng)终于可以(yǐ)畅(chàng)通无(wú)阻地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经(jīng)过了130多亿年之(zhī)后，这些光在宇(yǔ)宙空(kōng)间(jiān)背景上留(liú)下了各相同(tóng)性的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色则(zé)表示相对较冷的区域，但实际(jì)上它们之间的温差只有万(wàn)分(fēn)之一。

科学(xué)家们(men)通过(guò)对前景背景分离后(hòu)的(de)二值图(tú)像进行连(lián)通域提取和标(biāo)记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有(yǒu)暗物质，图形看起来(lái)不应该是这样的(de)，而随着暗物(wù)质的增加，一(yī)些峰值的幅度会减小，才变(biàn)得看起来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙微波背景辐(fú)射的测量值(zhí)，我(wǒ)们需(xū)要的暗物质大约(yuē)是普通物质的(de)5倍。这个数字与解(jiě)释(shì)星系当中恒星运动所需要的(de)暗物质比例是(shì)一致的。这就意味(wèi)着。

用(yòng)了一(yī)个简单的理论框(kuāng)架，就很好地解释了(le)很多不同的观测(cè)结(jié)果。而暗物质的(de)本质就(jiù)是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的粒子(zi)，它(tā)们不(bù)参与任何其他(tā)的(de)电磁作(zuò)用(yòng)，只通(tōng)过引(yǐn)力(lì)来(lái)相互作用(yòng)。所以(yǐ)如果(guǒ)能够找到这种粒(lì)子的(de)存在，就相当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到(dào)底是(shì)什么？科学家们(men)已经提出(chū)了数(shù)十(shí)种的假想目标，而要寻找(zhǎo)这些不同的目标粒子(zi)所(suǒ)需要的实验(yàn)方式也不相同。在过(guò)去(qù)的几(jǐ)十(shí)年(nián)当中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸(mō)不(bù)到(dào)，几乎不会与常(cháng)规物质相互(hù)作用的“暗物(wù)质”，科(kē)学家们已(yǐ)经进行了超过(guò)50次的实(shí)验，却没有任何实质性的发现，除了一个地(dì)方，意大利(lì)的(de)格兰(lán)萨索山，隶属于(yú)阿尔卑斯(sī)山脉。

在(zài)山下1400米处的(de)地下(xià)矿井(jǐng)当中，藏着(zhe)地(dì)球上最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼高(gāo)的探测器，一直(zhí)致(zhì)力于寻找暗物质粒子的周(zhōu)期性(xìng)震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科学(xué)家(jiā)声称(chēng)观(guān)测到(dào)了某种信号。经过(guò)了20多年的数(shù)据收集，人们发现了一个有趣的(de)事情。探测(cè)率会在(zài)每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每(měi)年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可能是(shì)人(rén)类发现暗物质的第(dì)一(yī)个(gè)直接证(zhèng)据(jù)。

但(dàn)是为什(shén)么(me)暗物质会产生周期性的年度信号呢？刚才(cái)我们讲了太阳(yáng)系正在(zài)以220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河(hé)系(xì)进行移动，那么如果暗物质存在宇(yǔ)宙当中(zhōng)，这(zhè)意(yì)味着我们也在以(yǐ)这样的(de)速度在穿越着暗物(wù)质流，这个过程中会产生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时地球又(yòu)以30公(gōng)里/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋(xuán)转。所以有半(bàn)年(nián)的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕(rào)银河系的方向(xiàng)是一致(zhì)的，而另外半年则与之相反(fǎn)。

而在6月份的(de)时候，地球(qiú)与太(tài)阳(yáng)的方向正好达到完全一(yī)致，这是理论上地球穿越暗(àn)物质流最快(kuài)的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在(zài)实际的(de)情况中，太(tài)阳系(xì)相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并(bìng)不(bù)影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人员们所观测到(dào)的周期性信号。当然也(yě)可能有其(qí)他的情况，造成(chéng)这种年度周期信号(hào)的差异也可能是温度(dù)、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上(shàng)的积雪，甚至连意大利(lì)游客的数(shù)量也(yě)符合(hé)这(zhè)个周(zhōu)期的规律。

所(suǒ)以(yǐ)，科学(xué)家们(men)又(yòu)在南半球建(jiàn)立了一(yī)个几乎相同的实(shí)验室重庆小面调料哪个牌子正宗一些呢 重庆小面是碱水面吗，这里的季节与(yǔ)之前的实验室(shì)正好相反(fǎn)，而(é重庆小面调料哪个牌子正宗一些呢 重庆小面是碱水面吗r)在这里，地球穿(chuān)过暗物质(zhì)流的(de)运(yùn)动(dòng)特征和(hé)第一个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如果(guǒ)在这(zhè)里可以得到相同的(de)信号，就可以成为(wèi)暗物质(zhì)所存在(zài)的非常(cháng)有力的证据了。但是由于(yú)这个实验(yàn)室刚刚建(jiàn)成不久，所以(yǐ)截至目前还无法提供相应(yīng)的(de)数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会(huì)发(fā)射一台新的望远镜(jìng)，这台太(tài)空望(wàng)远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主(zhǔ)镜大(dà)小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它的(de)宽(kuān)视场仪器提供的视野是哈(hā)勃(bó)红(hóng)外仪器的100倍。南(nán)希(xī)格雷斯罗曼太(tài)空望远镜其中一个关键的用(yòng)途就是探索暗物质背(bèi)后的奥秘，对于探测的结(jié)果(guǒ)，我们只能拭目以待了(le)。费米实验室粒子天体物(wù)理(lǐ)中心的科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬研(yán)究发(fā)现，如果(guǒ)暗物质存在，它(tā)们极有可能(néng)拥有另一种神秘的效应，这(zhè)种暗物(wù)质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者说是(shì)生命进(jìn)化的一(yī)个重要因素。

如果(guǒ)这一(yī)理论得(dé)到进一步(bù)的(de)证实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的暗物质会不(bù)会意(yì)味着人类(lèi)并不孤单呢(ne)？或(huò)许在(zài)宇宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗物质(zhì)正在通过(guò)这(zhè)样的效应(yīng)创(chuàng)造生命。当(dāng)然，这些推论的大前提是(shì)要先(xiān)找(zhǎo)到暗物质存在的(de)实(shí)际证据。那(nà)么(me)小(xiǎo)伙(huǒ)伴们，你(nǐ)们觉(jué)得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是(shì)我(wǒ)更新的动力！

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